一种18槽16极永磁无刷电的制造方法
【专利摘要】本发明提供一种18槽16极永磁无刷电机，包括定子和转子，所述定子的槽数为18槽，所述转子采用16极的形式。本发明使用的18槽16极电机的绕组系数为0.945，可以有效的提高电机的电磁转矩，提升电机的转矩输出，实际测试中相同的额定48V600W型号下，18槽16极电机转矩要高出12槽8极电机约4N/M，有效提升电机的性能。
【专利说明】—种18槽16极永磁无刷电机
【技术领域】
[0001]本发明涉及电动三轮车使用的永磁无刷电机，具体涉及一种18槽16极的永磁无刷电机。
技术背景
[0002]目前市场电动三轮车使用的永磁电机，多为定、转子采用12槽8极结构形式，绕组系数只有0.866，造成电机的电磁转矩较低；存在着较高的齿槽转矩，使电机振动和噪音较大；转子的磁钢装配存在上端面不平和漏磁通现象，造成振动，降低转子的磁通利用率；在定子硅钢材料，漆包线消耗和磁钢片厚度上有待节约优化空间。
【发明内容】
[0003]本专利针对上述12槽8极形式的无刷电机存在的不足，提出一种18槽16极的永磁无刷电机，定子使用的槽数为18槽，转子采用16极的形式，绕组系数为0.945，可有效提升电磁转矩；18槽16极的结构形式，通过降低齿槽转矩有效降低电机的起动转矩、振动和噪音。
[0004]本发明的技术方案是:一种18槽16极永磁无刷电机，包括定子和转子，所述定子的槽数为18槽，所述转子采用16极的形式。
[0005]进一步的，所述转子正端面覆盖一层硅钢片。
[0006]进一步的，所述硅钢片的厚度为0.5±0.01mm。
[0007]进一步的，所述转子上设置有槽楔，槽楔间安装厚度为2.5±0.0lmm的磁钢片。
[0008]本发明的有益效果是:
[0009](I)绕组系数反映出定子线圈内基波合成电势减小的程度，该系数关系到电机的转距系数，该值越大电磁转矩越大。本发明使用的18槽16极电机的绕组系数为0.945，可以有效的提高电机的电磁转矩，提升电机的转矩输出，实际测试中相同的额定48V600W型号下，18槽16极电机转矩要高出12槽8极电机约4N/M，有效提升电机的性能。
[0010](2)永磁无刷电机中的齿槽转矩会引起速度波动、电动机振动和噪声，在轻负荷和低速时会十分明显；并且影响起动转矩。齿槽转矩的基波次数越大，齿槽转矩的幅值越小，而基波次数与定子的槽数和极数的最大公约数和最小公倍数有关，最小公倍数越大基波次数越大，齿槽转矩越小。对于12槽8级形式的无刷电机，其最小公倍数为24，然而对于18槽16级的最小公倍数为144，有效的降低无刷电机的齿槽转矩，减小了启动转矩，并且减小了电机运行的振动与噪音大小。
[0011](3) 18槽16极在转子方面，正端面相较于传统的12槽8极转子，覆盖了一层硅钢片，有效的将转子的磁钢片上端面标齐，防止因为转子磁钢端面不齐，而造成磁钢片不均匀磁通与定子线圈产生的磁通作用引起的振动；并且端面覆盖的硅钢片的导磁作用，有效的利用了磁钢的上段面的磁通，相较于12槽8极电机直接作为漏磁通损失掉，有着提升电机的电磁转矩和电机效率的作用，相较于无增覆硅钢片转子电机效率提升约2 %。
[0012](4) 18槽16极的结构形式，相对于12槽8极节约定子铁心和漆包线消耗，在定子重量上如30mm高定子在制成同额定输出情况下,可以减小约80g,漆包线消耗降低约68g,大大节约成本；在磁钢片的使用方面，在同额定电机下，采用2.5mm厚度的磁钢片，不仅可以获得更高的转矩，而且相对于12槽8极的结构形式更节约成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1所示为本专利设计的18槽16极电机定子的俯视图，采用三相120度角，集中绕组形式进行绕线；
[0014]图2所示为本专利设计的18槽16极电机定子的结构示意图；
[0015]图3所示为本专利设计的18槽16极电机转子的结构示意图；
[0016]图4所示为本专利设计的18槽16极电机转子的仰视图；1为槽楔，槽楔间安装厚度为2.5mm磁钢片，生产过程中将磁钢片插进抹有磁钢胶的槽楔内，顶住定子上平面；
[0017]图5所示为磁钢片的结构示意图。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图对本发明作进一步的说明。
[0019]如图1-4所示，一种18槽16极永磁无刷电机，包括定子和转子，所述定子的槽数为18槽，所述转子采用16极的形式。绕组系数反映出定子线圈内基波合成电势减小的程度，该系数关系到电机的转距系数，该值越大电磁转矩越大。本专利使用的18槽16极电机的绕组系数为0.945，可以有效的提高电机的电磁转矩，提升电机的转矩输出，实际测试中相同的额定48V600W型号下，18槽16极电机转矩要高出12槽8极电机约4N/M，有效提升电机的性能。
[0020]永磁无刷电机中的齿槽转矩会引起速度波动、电动机振动和噪声，在轻负荷和低速时会十分明显；并且影响起动转矩。齿槽转矩的基波次数越大，齿槽转矩的幅值越小，而基波次数与定子的槽数和极数的最大公约数和最小公倍数有关，最小公倍数越大基波次数越大，齿槽转矩越小。对于12槽8级形式的无刷电机，其最小公倍数为24，然而对于18槽16级的最小公倍数为144，有效的降低无刷电机的齿槽转矩，减小了启动转矩，并且减小了电机运行的振动与噪音大小。
[0021]18槽16极在转子方面，正端面相较于传统的12槽8极转子，覆盖了一层硅钢片，有效的将转子的磁钢片上端面标齐，防止因为转子磁钢端面不齐，而造成磁钢片不均匀磁通与定子线圈产生的磁通作用引起的振动；并且端面覆盖的硅钢片的导磁作用，有效的利用了磁钢的上段面的磁通，相较于12槽8极电机直接作为漏磁通损失掉，有着提升电机的电磁转矩和电机效率的作用，相较于无增覆硅钢片转子电机效率提升约2 %。
[0022]18槽16极的结构形式，相对于12槽8极节约定子铁心和漆包线消耗，在定子重量上如30mm高定子在制成同额定输出情况下,可以减小约80g,漆包线消耗降低约68g,大大节约成本；在磁钢片的使用方面，在同额定电机下，如图5所示，采用2.5mm厚度的磁钢片，不仅可以获得更高的转矩，而且相对于12槽8极的结构形式更节约成本。
[0023]虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明。本发明所属【技术领域】中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。
【权利要求】
1.一种18槽16极永磁无刷电机，包括定子和转子，其特征在于:所述定子的槽数为18槽，所述转子采用16极的形式。
2.根据权利要求1所述的所述一种18槽16极永磁无刷电机，其特征在于:所述转子正端面覆盖一层硅钢片。
3.根据权利要求2所述的所述一种18槽16极永磁无刷电机，其特征在于:所述硅钢片的厚度为0.5±0.01mm。
4.根据权利要求1所述的所述一种18槽16极永磁无刷电机，其特征在于:所述转子上设置有槽楔，槽楔间安装厚度为2.5±0.01mm的磁钢片。
【文档编号】H02K1/24GK104377932SQ201410626201
【公开日】2015年2月25日 申请日期:2014年11月7日 优先权日:2014年11月7日
【发明者】宋雨桐 申请人:徐州鸿润达电动车有限公司